CN102831807A - 一种单片机控制数字显示恒温箱 - Google Patents

一种单片机控制数字显示恒温箱 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种单片机控制数字显示恒温箱，包括箱体，还包括设置在箱体内的用于检测箱体内温度的温度传感器、用于产生热量以升高箱体内温度的加热元件、用于接收温度传感器的反馈信号并与预设的信号进行比对以控制加热元件启停的单片机控制单元、根据该单片机控制单元显示箱体内的温度值的数字显示屏、给该单片机控制单元供电的电源电路板和给所述加热元件供电的加热电路板。该恒温箱具有结构简单，成本低廉，操作简便，可视性强，重量轻便于移动的优点。

Description

一种单片机控制数字显示恒温箱
技术领域
发明涉及一种恒温箱，具体涉及一种单片机控制数字显示恒温箱。
背景技术
通用技术课是普通高中新设的一门新课程，是课改中的一个发光点，目的是培养中学生的创新思维和动手能力。目前通用技术课普遍缺乏实验室、缺乏实验教室、缺乏实验仪器、演示仪器几乎没有，这样非常不利于通用技术课的教学。为了改变这一现象，根据中学通用技术课《电子控制技术》第五章电子控制系统的设计及其应用，第二节闭环电子控制系统的设计和应用内容发明一种“单片机控制数字显示恒温箱”演示器。
发明内容
本发明的目的提供一种单片机控制数字显示恒温箱，以解决普通高中通用技术课《电子控制技术》第五章电子控制系统现实无演示设备的技术问题。
为达上述目的，本发明提供了一种单片机控制数字显示恒温箱，包括箱体，还包括设置在箱体内的用于检测箱体内温度的温度传感器、用于产生热量以升高箱体内温度的加热元件、用于接收温度传感器的反馈信号并与预设的信号进行比对以控制加热元件启停的单片机控制单元、根据该单片机控制单元显示箱体内的温度值的数字显示屏、给该单片机控制单元供电的电源电路板和给所述加热元件供电的加热电路板。
还包括设置在箱体上的操作面板，该操作面板上设置有用于预置箱体内温度值的预置按键和调整箱体内预置温度值的加按键，减按键；该操作面板与所述单片机控制单元电连接。
还包括设置在所述箱体上的警示灯。
上述警示灯是发光二极管。
上述箱体是用泡沫制成的。
上述加热元件是加热丝。
还包括一串接在所述单片机控制单元和加热元件之间的电磁继电器，该电磁继电器的常开触点串接在加热电路板和加热元件之间。
上述单片机控制单元、电源电路板和加热电路板安装在所述箱体的外侧壁上。
上述单片机控制单元和电磁继电器安装在所述箱体的外侧壁上。
上述操作面板上设置有电源工作指示灯。
本发明的优点是：结构简单，成本低廉，操作简便，可视性强。箱体使用电器商品的包装盒改制，重量轻便于移动；在教学学生把书中学到的传感器知识原理应用日常生活用品，极大地促进了教学效果，激发了学生学习文化课的兴趣，培养学生爱科学、学科学、用科学的积极性，教学效果显著提高。
以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。
附图说明
图1是单片机控制数字显示恒温箱的结构示意图。
图中：1、箱体；2、温度传感器；3、加热元件；4、单片机控制单元；5、数字显示屏；6、电源电路板；7、加热电路板；8、操作面板；9、预置按键；10、加按键；11、减按键；12、警示灯；13、电源工作指示灯；14、电磁继电器。
具体实施方式
为了以解决普通高中通用技术课《电子控制技术》第五章电子控制系统现实无演示设备的技术问题，本实施例提供了一种图1所示的单片机控制数字显示恒温箱，包括箱体1，还包括设置在箱体1内的用于检测箱体1内温度的温度传感器2、用于产生热量以升高箱体1内温度的加热元件3、用于接收温度传感器2的反馈信号并与预设的信号进行比对以控制加热元件3启停的单片机控制单元4、根据该单片机控制单元4显示箱体内的温度值的数字显示屏5、给该单片机控制单元4供电的电源电路板6和给所述加热元件3供电的加热电路板7。
还包括设置在箱体1上的操作面板8，该操作面板8上设置有用于预置箱体1内温度值的预置按键9和调整箱体1内预置温度值的加按键10，减按键11；该操作面板8与单片机控制单元4电连接。
还包括设置在箱体1上的警示灯12，如七彩色LED；电源工作指示灯13。还包括一串接在单片机控制单元4和加热元件3之间的电磁继电器14，该电磁继电器14的常开触点串接在加热电路板7和加热元件3之间。
本实施例中涉及的箱体1是用泡沫制成的；加热元件是加热丝，可以利用电热毯里的加热丝。
单片机控制单元4、电源电路板6和加热电路板7安装在箱体1的外侧壁上，与箱体1的腔室隔离。
本实施例提供的单片机控制数字显示恒温箱的工作过程是：当接通恒温箱的电源后，控制电路（单片机控制单元）命令（电磁继电器）接通加热丝工作，加热丝发热室内（箱体内）温度慢慢升高，同时，恒温箱内的温度传感器不断检测恒温箱内的温度，并把温度变化的电信号反馈到控制部分（单片机控制单元），不断地对（预置温度）和反馈的电信号进行比较、分析和处理。当恒温箱的温度超过预先设定的温度时，控制处理部分（单片机控制单元）发出命令给电磁继电器，电磁继电器立即切断电热丝的电源工作电路，恒温箱温度不再上升。过一段时间，当恒温箱室内的温度等于预置温度时，控制电路（单片机控制单元）命令电磁继电器接通电热丝工作，这样循环往复的工作，使恒温箱室内的温度处于一定范围的变化，这一现象直观的演示闭环电子控制系统的原理。
本实施例提供的单片机控制数字显示恒温箱的制作过程是：选用包装浴霸发热灯泡沫改装做恒温箱体，用电热毯的加热丝做加热元件并置于容室底部，在泡沫改装的恒温箱体的面部中间挖空镶数字显示屏，面板左上方安装预置键，面板两侧安装电源工作指示二极管和警示灯，用永磁体和铁块的吸力做门扣。
设计恒温箱的控制温度在20—40度（符合教学培养各种菌类），也可以任意预置，采用数字温度传感器DS18B20做探头置于温度箱内，单片机AT89C2051做处理器，电磁继电器做输出部件，电热丝做加热元件。设计电路制作电路板，焊接元件，网上下载温度参数调试，把组装的元件安装在箱体的后侧部与温室隔离。
本实施例提供的单片机控制数字显示恒温箱的使用方法是：把恒温箱的电源插头插入220V50HZ的交流电源插座，打开电源开关（恒温箱的左侧面后方下边），面板上的电源指示二极管点亮，数字屏上显示摄氏温度符号，按一下面板的预置键数字显示闪动的数字，表示可调节预置的温度数字，按加减键可调整需要的温度设置，设置好以后再按一下预置键数字屏上显示当前的恒温箱室内温度（如果预置的温度高于恒温箱当前室内温度，面板上的警示灯闪亮；如果预置的温度低于恒温箱当前室内温度，面板上的警示灯不亮）。
本发明的优点是：结构简单，成本低廉，操作简便，可视性强。箱体使用电器商品的包装盒改制，重量轻便于移动；在教学学生把书中学到的传感器知识原理应用日常生活用品，极大地促进了教学效果，激发了学生学习文化课的兴趣，培养学生爱科学、学科学、用科学的积极性，教学效果显著提高。
以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种单片机控制数字显示恒温箱，包括箱体，其特征在于：还包括设置在箱体内的用于检测箱体内温度的温度传感器、用于产生热量以升高箱体内温度的加热元件、用于接收温度传感器的反馈信号并与预设的信号进行比对以控制加热元件启停的单片机控制单元、根据该单片机控制单元显示箱体内的温度值的数字显示屏、给该单片机控制单元供电的电源电路板和给所述加热元件供电的加热电路板。
2.如权利要求1所述的单片机控制数字显示恒温箱，其特征在于：还包括设置在箱体上的操作面板，该操作面板上设置有用于预置箱体内温度值的预置按键和调整箱体内预置温度值的加按键，减按键；该操作面板与所述单片机控制单元电连接。
3.如权利要求1或2所述的单片机控制数字显示恒温箱，其特征在于：还包括设置在所述箱体上的警示灯。
4.如权利要求3所述的单片机控制数字显示恒温箱，其特征在于：所述警示灯是发光二极管。
5.如权利要求1或2所述的单片机控制数字显示恒温箱，其特征在于：所述箱体是用泡沫制成的。
6.如权利要求1或2所述的单片机控制数字显示恒温箱，其特征在于：所述加热元件是加热丝。
7.如权利要求1或2所述的单片机控制数字显示恒温箱，其特征在于：还包括一串接在所述单片机控制单元和加热元件之间的电磁继电器，该电磁继电器的常开触点串接在加热电路板和加热元件之间。
8.如权利要求1或2所述的单片机控制数字显示恒温箱，其特征在于：所述单片机控制单元、电源电路板和加热电路板安装在所述箱体的外侧壁上。
9.如权利要求7所述的单片机控制数字显示恒温箱，其特征在于：所述单片机控制单元和电磁继电器安装在所述箱体的外侧壁上。
10.如权利要求2所述的单片机控制数字显示恒温箱，其特征在于：所述操作面板上设置有电源工作指示灯。
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